O que é o sistema drive-by-wire nos automóveis?

O sistema drive-by-wire é uma das tecnologias que mais transformou a indústria automóvel nas últimas décadas.

Em vez de recorrer a cabos mecânicos, este sistema substitui as ligações físicas por sensores e sinais electrónicos que controlam funções como acelerador, direcção, travões e até a transmissão.

Nos carros híbridos, esta solução tornou-se uma necessidade, já que é preciso coordenar a actuação de dois motores – o de combustão e o eléctrico – de forma harmoniosa e precisa.

Nos carros eléctricos, o drive-by-wire é ainda mais relevante, permitindo gerir sistemas de regeneração de energia, como o one pedal (ou e-pedal), que dificilmente funcionariam de forma harmoniosa com ligações tradicionais por cabos.

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Como vantagens destacam-se:

Maior precisão e rapidez de resposta
Integração com sistemas de segurança (ABS, ESP, condução assistida)
Possibilidade de reduzir peso e espaço mecânico
Flexibilidade para gerir dois ou mais motores (no híbrido) ou a regeneração (no híbrido e no 100% eléctrico)
Capacidade para receber actualizações de software que melhoram o funcionamento destes sistemas

Com actualizações remotas e carregamento externo, os automóveis estão mais vulneráveis a ciberataques capazes de limitar o controlo do condutor, tornando a cibersegurança tão crucial como no mundo dos computadores

Desvantagens e riscos:

Perda de “sensação mecânica”. Alguns condutores notam uma acção menos natural
Dependência da electrónica. Uma falha de software ou sensor pode imobilizar o veículo
Cibersegurança. Como muitos automóveis recebem actualizações OTA (over-the-air), existe o risco teórico de intrusão externa
No reabastecimento eléctrico de híbridos plug-in e eléctricos, a ligação a pontos de carregamento pode ser uma porta de entrada para softwares maliciosos (trojans). Estes podem instalar-se de forma invisível e actuar autonomamente sobre os sistemas electrónicos, desde o acelerador até aos travões, podendo até impedir o condutor de manter controlo sobre o veículo.

É verdade que os automóveis com actualizações remotas e carregamento externo estão mais expostos a ciberataques ou softwares maliciosos que podem comprometer os sistemas e reduzir o controlo do condutor.

Este princípio de funcionamento aplica-se a áreas específicas do automóvel:

Throttle-by-wire ou accelerator-by-wire: praticamente todos os automóveis produzidos atualmente utilizam este sistema, em que o pedal envia sinais electrónicos à unidade de controlo do motor. O antigo acelerador por cabo, que ligava mecanicamente o pedal à borboleta de admissão, começou a deixar de ser utilizado a partir do início do século XXI. A mudança tornou-se necessária para integrar sistemas modernos como cruise control adaptativo, modos de condução, gestão de motores híbridos e regeneração de energia, uma vez que garante maior precisão e eficiência.
Brake-by-wire: substitui a ligação hidráulica tradicional por sinais eletrónicos entre o pedal e os dispositivos mecânicos que actuam sobre a travagem. Este sistema permite integrar de forma mais precisa tecnologias como ABS, controlo de estabilidade e regeneração de energia nos híbridos e eléctricos. Além de reduzir peso e simplificar a mecânica, oferece resposta mais rápida e ajustável. Naturalmente, depende fortemente de redundâncias electrónicas para garantir segurança em caso de falha.
Steer-by-wire: elimina a coluna de direcção mecânica entre o volante e as rodas, substituindo-a por sinais electrónicos que comandam motores e outros mecanismos da direcção. Isto permite ajustar o esforço da direcção conforme a velocidade, integrar sistemas de assistência avançada e melhorar a precisão. Abre igualmente caminho para condução autónoma e maior flexibilidade no design. No entanto, também requer redundâncias e segurança electrónica reforçada para garantir fiabilidade em todas as situações.
Shift-by-wire: substitui a ligação mecânica da alavanca de mudanças por sinais electrónicos enviados à caixa de velocidades. Em vez de cabos ou tirantes, sensores captam a posição da alavanca e enviam ordens aos mecanismos que seleccionam a velocidade (mudança) correcta. Permite comandos mais rápidos e precisos, libertando espaço interior e integrando sistemas como o estacionamento automático. A fiabilidade e a segurança do sistema exigem a implementação de mecanismos de redundância electrónica preventiva.